Desarrollo radical, rendimiento y concentración mineral en nopal

 Desarrollo radical, rendimiento y concentración mineral en nopal
Opuntia ficus-indica (L.) Mill. en diferentes
tratamientos de fertilización
Root growth, yield and mineral concentration of Opuntia ficus-indica (L.)
Mill. under different fertilization treatments
Rafael Zúñiga-Tarango1, Ignacio Orona-Castillo1, Cirilo Vázquez-Vázquez1, Bernardo MurilloAmador 2*, Enrique Salazar-Sosa1, José Dimas López-Martínez1, José Luis García-Hernández 2,
Edgar Rueda-Puente3
1
Universidad Juárez del Estado de Durango. Facultad de Agricultura y Zootecnia
Apdo. Postal 1-142, Gómez Palacio, Durango. C.P. 35000. México
2
3
Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C.
Mar Bermejo No. 195. Col. Playa Palo de Santa Rita.
C.P. 23090 La Paz, Baja California Sur, México
Universidad de Sonora, Campus Santa Ana, Sonora, México
*Corresponding author: e-mail: [email protected]
Received 8 September, 2008; accepted 25 April, 2009
Resumen
El objetivo de este estudio fue determinar el efecto de las aplicaciones de estiércol bovino y
fertilizante mineral en diferentes profundidades con respecto al crecimiento radical, producción de
materia seca y concentración de nutrientes en nopalito. El experimento se realizó durante un
periodo de 18 meses con tratamientos formados por dos dosis de estiércol bovino (100 y 300 t ha-1)
o una dosis de fertilizante mineral aplicados en tres profundidades (0-18, 18-36 y 36-54 cm),
además de un testigo sin abono. El experimento se estableció considerando un diseño de bloques al
azar con cuatro repeticiones. Los resultados mostraron que la mayor abundancia relativa de raíces
de las plantas de nopal fue en el primer estrato (0 a 18 cm) con un 96%, seguido del estrato de 18 a
36 cm con 3 %. El rendimiento de nopalitos, la producción de materia seca y el número de brotes
fueron mayores en las plantas sometidas al tratamiento de 100 t ha-1 de estiércol aplicado en el
estrato superior (0 a 18 cm). El contenido mineral de los cladodios mostró valores similares entre
tratamientos y el testigo; sin embargo, la concentración de fósforo y de micro elementos fue mayor
en las plantas sometidas a los tratamientos de estiércol en el estrato de 0 a 18 cm. Las aplicaciones
de estiércol incrementaron el contenido mineral y de materia orgánica del suelo al final del
experimento.
Palabras clave: Profundidad de aplicación de fertilizantes; Absorción de nutrimentos; Aplicación
de estiércol.
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Abstract
The main objective of this study was to determine the effect of conditions with manure and mineral
fertilizing applications with respect to prickly pear cactus production and root growth. The
experiment was conducted during 18 months using two cow manure doses (100 and 300 t ha-1),
three depth application (0-18, 18-36 and 36-54 cm), and a control treatment. The experiment was
established under complete randomized block design with four replications and response variables
of yield and roots characteristics were evaluated. The results showed that the higher root abundance
in prickly pear cactus was in the first stratum (0-18 cm) where found the 96% of the total root mass,
followed by the second stratum (18-36 cm) with 3% of root mass. The effect of root development
with the cladodes yield was inversely proportional. The cladodes yield, dry matter production and
the cladodes number showed the higher values under 100 t ha-1 of manure in the first stratum (0-18
cm). The mineral content of the cladodes showed similar values between the fertilizer treatments
and control; however, the concentration of phosphorus and microelements was higher in the plants
under manure treatments in the first stratum. In general terms, the application of manure increased
the organic matter and mineral content of the soils at the end of the present experiment.
Key words: Depth of the fertilizer application; Nutrient uptake; Manure application.
Introducción
Existen varios factores que afectan el desarrollo de la raíz de las plantas cultivadas. Entre ellos se
incluyen factores que dependen de la especie vegetal, hábito de crecimiento y algunas variables
ambientales como la concentración del O2, la temperatura y el estado hídrico de la planta (Taiz y
Zeiger, 1991). La importancia del estudio de la respuesta de los patrones de extracción y los
factores que lo limitan es de gran interés dado que mediante la raíz, las plantas se satisfacen de agua
y nutrimentos para su desarrollo, permitiendo un aumento en la superficie de exploración. Esta
respuesta del desarrollo radical está influenciada fuertemente por la compactación del suelo, dado
que aumenta la densidad aparente, reduce la velocidad de infiltración y disminuye la aireación del
suelo. Estos factores contribuyen a restringir el desarrollo de la raíz tanto radial como
longitudinalmente, lo cual a su vez limita la absorción de agua, nutrimentos y generalmente reduce
el desarrollo, calidad y producción (Unger y Kasper, 1994). Además de la compactación, existen
otros factores que afectan la aireación en el suelo, tal es el caso de prácticas de drenaje agrícola
inadecuadas que crean condiciones de inundación y reducen considerablemente el intercambio de
gases en el suelo, lo cual deteriora las condiciones ideales para un adecuado intercambio de gases
en el sistema raíz-suelo-atmósfera (Taiz y Zeiger, 1991). En el aspecto nutricional, existe un
reconocimiento generalizado entre productores e investigadores en el sentido de que el nopal se ubica
como una planta rústica; sin embargo, responde favorablemente a la aplicación de abonos ya sea
orgánicos o químicos (Pimienta, 1990; Mondragón y Pimienta, 1990; Murillo-Amador et al., 2005 a,b).
En general, las investigaciones sobre fertilización han tenido una orientación práctica, e
indudablemente han contribuido a la adopción de esta labor cultural. El nopal, como la mayoría de los
cultivos, presenta su producción en la parte aérea, lo que explica el motivo por el que la mayor parte de
la investigación agrícola, sea referida a los rendimientos aéreos. Pocos investigadores consideran el
efecto que ejercen las condiciones del suelo sobre la disponibilidad de nutrimentos y la distribución de
raíces y estos factores, a su vez, sobre la producción. Por esta razón, se considera necesario destinarle
mayor atención a esos aspectos y así contar con más elementos básicos para generar recomendaciones
al respecto.
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El estiércol como abono ha mostrado ser benéfico (Murillo-Amador et al., 1999) cuando éste se ha
utilizado de manera adecuada, mejorando la calidad del suelo al incidir en las propiedades físicas,
biológicas y químicas. Sin embargo, no deben esperarse grandes cambios en pocos años, en particular
con respecto a las propiedades físicas, ya que para lograr cambios significativos se requieren grandes
cantidades de estiércol, lo que traería consigo una degradación de las propiedades químicas y la
disminución la calidad del suelo. Aun cuando el lugar más idóneo de depósito del estiércol es el suelo,
sobre todo cuando se dispone de cantidades tan grandes que llega a ser un problema, como es el caso de
los corrales de ganado con fines de producción lechera.
La incorporación del estiércol al suelo debe realizarse con un manejo adecuado que no produzca
contaminación y proporcione al suelo una serie de ventajas desde el punto de vista nutrimental. Las
propiedades físicas del suelo serán mejoradas con cambios, por lo general, lentos y difíciles de percibir
en el corto plazo. Sin embargo, existen muchas discrepancias en cuanto a las recomendaciones de las
dosis, además del desconocimiento generalizado de los efectos que inducen en el desarrollo y
distribución de raíces. Por lo anterior, es importante considerar el efecto que ejercen las condiciones
del suelo en la distribución de raíces y de éstas sobre la producción. El objetivo del presente estudio
fue determinar el patrón de desarrollo radical de Opuntia ficus-indica en diferentes condiciones de
suelo con estiércol bovino aplicado en tres profundidades y su efecto en el rendimiento de nopal
verdura.
Materiales y métodos
Área de estudio
El presente trabajo se realizó en el área de invernaderos de la Facultad de Agronomía de la
Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL) ubicada en Marín, Nuevo León, México (25°53'
N, 100° 03' W, a una altitud de 375 msnm).
Conducción del experimento
El experimento se condujo durante el período comprendido entre julio de 1998 y enero de 2000. Se
plantaron cladodios de nopal verdura, variedad “Jalpa”, en contenedores de 0.648 m3 con
dimensiones de 1 m de largo por 1.2 m de ancho y 0.54 m de profundidad, los cuales se llenaron
con suelo y se dividieron en tres estratos de 18 cm de espesor. Se evaluaron diez tratamientos
formados por la dosis de estiércol o fertilizante químico y la profundidad de aplicación. El
contenido de N, P, K en el estiércol fue de 3.09, 0.46 y 4.12 %, respectivamente; mientras que el
suelo presentó las características siguientes: 1.61 % de materia orgánica, 3.71 % de carbonato, un
pH de 8.54, una conductividad eléctrica de 17.8 dS m-1, además de 20.5, 16.0 y 298 ppm de
nitrógeno, fósforo y potasio, respectivamente.
Medición de variables
En este período se realizaron tres evaluaciones para cuantificar el desarrollo radical con muestreos
destructivos utilizando el método del monolito o bloques, descrito por Kolesnikov (1971).
Peso seco de raíces. El peso seco se determinó al colocar las raíces en un horno de circulación de
aire forzado (Blue M. UL 543 H, Blue Island, Illinois, U.S.A.) a 80° C hasta obtener peso constante,
el cual se determinó en báscula electrónica (OAHUS, Portable Advanced, modelo No. CT600-S).
Longitud de raíces. La longitud de raíces se midió con regla graduada cuando se realizaron los
muestreos destructivos de las plantas de nopal, de las cuales se extrajeron y cuantificaron en cada
uno de los estratos.
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Diámetro de raíces. El diámetro de las raíces principales de cada cladodio madre se midió con un
vernier digital (GENERAL, No. 143, GENERAL Tools, Manufacturing Co., Inc. New York, USA).
Porcentaje de enraizamiento. Esta variable se determinó de acuerdo al número de areolas cubiertas
por el sustrato, cuantificándose el número de las que emitieron raíces.
Producción de materia seca. La materia seca se determinó al colocar los cladodios cosechados,
previamente fraccionados, en un horno de circulación de aire forzado (Blue M. UL 543 H, Blue
Island, Illinois, U.S.A.) a 80° C hasta obtener peso constante, el cual se determinó en báscula
electrónica (OAHUS, Portable Advanced modelo No. CT600-S).
Número de brotes por planta. Esta variable se cuantificó realizando un conteo de los brotes
cosechados en cada uno de los cortes.
Contenido mineral en cladodios. Los cladodios cosechados (nopalitos) se lavaron con agua
destilada para remover polvo y cualquier otro residuo ajeno a la planta. Posteriormente se colocaron
en charolas de aluminio en el interior de un horno de circulación de aire forzado (Blue M. UL 543 H,
Blue Island, Illinois, U.S.A.) a 80° C hasta obtener peso constante, el cual se determinó en báscula
electrónica (OAHUS, Portable Advanced modelo No. CT600-S). Una vez secado el material vegetal,
se molió finamente en molino para muestras pequeñas (Braun 4-041 Model KSM-2) y se
almacenaron en bolsas de papel para su envío al laboratorio. Los análisis químicos de minerales se
realizaron con base en peso seco. Se determinó el contenido de sodio, cobre, fierro, calcio,
magnesio, manganeso y potasio mediante un espectrofotómetro de absorción atómica (Shimadzu
AA-660, Shimadzu, Kyoto, Japan) después de una digestión con H2SO4, HNO3 y HClO4. El cloro se
extrajo mediante agua caliente y su concentración se determinó en cromatógrafo de iones
(Shimadzu HIC-6A, Shimadzu, Kyoto, Japan). El contenido de nitrógeno se determinó mediante el
método de microkjeldahl a base de calentamiento con H2SO4 y ácido salicílico, adicionando el
reactivo de Nessler (US EPA, 1979) para desarrollar color y así determinar la concentración en
espectrofómetro a 415 nm. El contenido de fósforo se determinó por el método de Gomori (1942),
utilizando molibdato de sodio para el desarrollo de color y realizando su lectura en espectrofómetro
a 660 nm.
Fertilidad del suelo. Se determinó la concentración de elementos al final del experimento de
acuerdo a los tratamientos aplicados. El nitrógeno total se determinó mediante digestión con
Kjeldahl utilizando una mezcla de ácido sulfúrico y ácido salicílico conteniendo sulfato de potasio y
sulfato de cobre como catalizadores, seguido de una estimación de amonio usando el método de
Nessler (Hach, 2000). El fósforo se determinó por el método azul de molibdeno midiendo la
absorbancia a 660 nm en un espectrofotómetro (Hitachi U-1100). El potasio se determinó mediante
una digestión ácida y después se obtuvo el valor mediante absorción atómica (Shimadzu AA-660,
Shimadzu, Kyoto, Japan). El contenido de materia orgánica del suelo se determinó mediante el
método de Walkley y Black (Jackson, 1964).
Diseño experimental y análisis estadístico
El experimento se estableció al considerar un diseño de bloques completos al azar con arreglo
factorial con cuatro repeticiones, utilizando como unidad experimental un contenedor con cuatro
plantas. El primer factor en estudio fueron las profundidades de aplicación de abonos (estiércol
bovino y/o fertilizante químico), con tres niveles (0-18, 18-36 y 36-54 cm de profundidad) y el
segundo factor fueron las dosis de estiércol bovino con dos niveles (100 y 300 t ha-1) más una dosis
de fertilizante inorgánico, equivalente a 100 t ha-1 de estiércol. La combinación de los factores
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permitió formar nueve tratamientos: T1= fertilizante mineral y 00-18 de profundidad; T2=
fertilizante mineral y 18-36 de profundidad; T3= fertilizante mineral y 36-54 de profundidad; T4=
100 t ha-1 de estiércol y 00-18 de profundidad; T5= 100 t ha-1 de estiércol y 18-36 de profundidad;
T6= 100 t ha-1 y 36-54 de profundidad; T7= 300 t ha-1 y 00-18 de profundidad; T8= 300 t ha-1 y 1836 de profundidad; T9=300 t ha-1 y 36-54 de profundidad y T10= sin aplicación (testigo: suelo
normal). Se realizaron análisis de varianza y pruebas de medias con la prueba LSD de Fisher
(p=0.05), al usar el programa SAS (SAS Institute, 1990).
Resultados y discusión
Peso seco de raíces
La cuantificación del peso seco de raíz mostró en lo general (Cuadro 1) que el mayor desarrollo
radical de la planta de nopal se presentó en el estrato de 0 a 18 cm, lo cual coincide con los
resultados reportados por Zúñiga y Cueto (2001). Se encontró que en ésta profundidad, las plantas
de nopal desarrollaron hasta el 96% de su abundancia radical, mientras que un 3% se desarrolló en
el estrato correspondiente a la profundidad de 18 a 36 cm. En el estrato de 36 a 54 cm, sólo se
encontraron fracciones muy pequeñas de raíces, estimándose en un 1%.
Longitud de raíces
La respuesta de ésta variable se muestra en la Figura 1. El estrato superior mostró valores
estadísticamente no diferentes (p=0.05) entre el testigo y los tratamientos de estiércol aplicado,
siendo superior el tratamiento de 300 t ha-1de estiércol, con un valor de 40.25 cm, siendo
estadísticamente igual a los tratamientos correspondientes a fertilizante mineral y 100 t ha-1 de
estiércol, respectivamente. Una situación similar se presentó en los valores de ésta variable en los
tratamientos de estiércol aplicado en el estrato inferior (de 36 a 54 cm), los cuales presentaron, en
términos generales, una longitud de raíces mayor, independientemente de la cantidad de estiércol
aplicado. Asimismo, estos valores resultaron mayores en las plantas tratadas con el fertilizante
mineral aplicado en el estrato inferior, que resultó estadísticamente igual al tratamiento de 300 t ha-1
de estiércol en la profundidad de 18 a 36 cm. De acuerdo con estos resultados, el desarrollo en
longitud de raíces, estuvo determinado por el fenómeno de quimiotropismo, toda vez que el
estiércol fue aplicado en la parte más distante de los contenedores, por lo que la planta desarrolló
una longitud mayor tratando de dar alcance a los nutrimentos.
Diámetro de raíces
La respuesta de ésta variable a la aplicación de los tratamientos mostró diferencias significativas
entre tratamientos (Cuadro 2), observándose un diámetro mayor en los tratamientos de fertilización
mineral en el estrato de 0 a 18 cm y dosis de 100 t ha-1 en el estrato de 36 a 54 cm. Una respuesta
que destaca es que en el tratamiento de 100 t ha-1 en las tres profundidades, las plantas mostraron un
incremento en el diámetro de las raíces conforme se incrementó la profundidad de aplicación del
abono.
Porcentaje de enraizamiento
Se encontraron diferencias significativas entre tratamientos para esta variable. El mayor porcentaje
de enraizamiento se presentó en las plantas del tratamiento testigo, con igualdad estadística entre los
tratamientos siguientes: Mineral 0-18, 300 t 0-18, 300 t 36-54 y 100 t 18-36 (Cuadro 2). Las plantas
sometidas al tratamiento 100 t ha-1 y 36-54 cm de profundidad mostraron un porcentaje menor de
enraizamiento. Los resultados anteriores coinciden con los reportados por Zúñiga y Vázquez (1998)
quienes evaluaron la respuesta de plantas de la misma especie de nopal utilizada en el presente
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estudio, empleando diferentes dosis de nitrógeno y concluyeron que el inicio del crecimiento radical
se encuentra en función de las condiciones como la cantidad de luz y la humedad existentes en el
sustrato.
Cuadro 1. Valores promedio del peso seco de raíces (g) por plantas en nopal en función del
tipo, la dosis de estiércol y la profundidad de aplicación.
Table 1. Mean values of root dry weight (g) of prickly pear cactus plants under different
manure doses and depth application.
Tratamientos
Dosis
(t ha-1)
100
Mineral
300
Mineral
Mineral
100
300
Testigo
300
100
Estrato de 0 a 18 cm
Profundidad
(cm)
18-36
18-36
36-54
36-54
00-18
00-18
00-18
18-36
36-54
Estrato de 18 a 36 cm
Muestreo 1
22/dic/1998
Muestreo 2
15/jun/1999
Muestreo 3
5/feb/2000
Muestreo 1
22/dic/1998
Muestreo 2
15/jun/1999
Muestreo 3
5/feb/2000
3.802 a
2.426 b
2.399 bc
2.251 bcd
2.015 bcde
1.992 cde
1.955 de
1.705 ef
1.347 fg
1.284 g
3.761 b
2.408 c
2.724 c
6.641 a
3.596 b
2.521 c
2.434 c
2.544c
2.747 c
3.509 b
3.737 c
2.278 cd
2.922 cd
3.207 cd
3.045 cd
6.722 a
6.369 a
3.846 bc
5.513 ab
3.134 cd
0.109 a
0.101 a
0.106 a
0.104 a
0.107 a
0.114 a
0.120 a
0.113 a
0.103 a
0.104 a
0.137 bc
0.124 d
0.140 bc
0.135 bc
0.159 ab
0.170 ab
0.183 a
0.170 ab
0.130 c
0.124 d
0.114 c
0.072 cd
0.095 cd
0.098 cd
0.092 cd
0.216 a
0.200 a
0.112 bc
0.161 ab
0.093 cd
X = 0.108
X =4.070
X = 0.109
96 %
3%
*Medias con la misma letra en columna, no difieren significativamente (Fisher LSD a p=0.05).
X = 2.12
X = 3.289
X =0 .120
Rendimiento de nopalito
Se encontraron diferencias significativas entre tratamientos en siete cortes. En términos generales,
esta variable mostró los valores mayores en el tratamiento de 100 t ha-1, seguido de los tratamientos
de 300 t ha-1 de estiércol y fertilizante mineral, los tres tratamientos en la profundidad de 0 a 18 cm
(Cuadro 3). Se observó que el rendimiento se incrementó conforme se realizaron los primeros tres
cortes, para posteriormente disminuir en los siguientes tres y de nuevo mostrar los rendimientos
mayores en los dos cortes últimos. La disminución en el rendimiento en los cortes cuarto, quinto y
sexto, coincidió con el periodo invernal, por lo que se asume que ésta disminución fue por efecto
del frío. Los resultados anteriores coinciden con los presentados por Vázquez y Gallegos (1995)
quienes encontraron rendimientos mayores de nopalitos cuando aplicaron dosis altas de estiércol.
58
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50
a
a
45
ab
abc
Longitud de raíces (cm)
40
35
0-18
18-36
36-54
Testigo
bcd
cd
d
bcd
cd
d
30
25
20
15
10
5
0
Mineral
100 t ha-1
300 t ha-1
Testigo
Tratamientos
Figura 1. Longitud de raíces en nopal a diferentes dosis de abono y profundidades de aplicación.
Barras con la misma letra, no difieren significativamente (Fisher LSD a p=0.05).
Figure 1. Length of root in prickly pear under different manure doses and depth application.
Bars with the same letter, are not different significantly ((Fisher LSD a p=0.05).
Producción de materia seca
Esta variable se relacionó directamente con la variable rendimiento de nopalito (r=0.24 p=0.04,
n=70), por lo que presentó resultados similares al rendimiento, encontrándose diferencias
significativas entre tratamientos en siete cortes. Los valores mayores se presentaron en el
tratamiento de 100 t ha-1, seguido de los tratamientos de 300 t ha-1 de estiércol y fertilizante mineral,
los tres tratamientos en la profundidad de 0 a 18 cm (Cuadro 4). La proporción de materia seca fue
del 10 % con respecto al rendimiento de nopalito, resultado que coincide con lo reportado por
Flores y Aguirre (1992). Por otro lado, se observó que la relación de la producción acumulada de
nopalito con el desarrollo radical de las plantas (Figura 2) se presentó con una proporción inversa,
por lo que se asume que la planta utiliza los fotosintatos generados para desarrollar la parte aérea al
tener satisfechas las necesidades de nutrientes proporcionadas por el medio a través de la raíz,
resultados que confirman lo reportado por Zúñiga y Vázquez (1998) quienes evaluaron diferentes
dosis de nitrógeno y variedades de nopal, dentro de ellas la variedad Jalpa, la cual mostró una
respuesta similar a los resultados del presente estudio.
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59
Cuadro 2. Valores promedio de diámetro de raíz y porcentaje de areolas enraizadas de nopal
sometido a diferentes dosis de estiércol y profundidades de aplicación.
Table 2. Average values of root diameter and percentage of rooted areoles
under different manure doses and depth application.
Tratamientos
Diámetro de raíz (mm)
Mineral 0-18
100 t 36-54
Mineral 36-54
300 t 36-54
300 t 0-18
100 t 18-36
300 t 18-36
Testigo
Mineral 18-36
100 t 0-18
Areolas enraizadas (%)
3.05 a
2.95 a
2.70 ab
2.55 ab
2.45 abc
2.32 bc
2.22 bc
2.20 bc
2.15 bc
1.85 c
40.00 ab
22.75 c
40.25 ab
40.00 ab
39.00 ab
36.00 ab
29.50 bc
45.00 a
30.25 bc
32.00 bc
* Medias con la misma letra en columna, no difieren significativamente (Fisher LSD a p=0.05).
Cuadro 3. Valores promedio del rendimiento de nopalito sometido a diferentes dosis
de abono y profundidades de aplicación.
Table 3. Average values of green cladodes “nopalitos” yield under different
manure doses and depth application.
Tratamientos
Número de corte y fecha de corte/Rendimiento de nopalito (t ha-1)
Dosis
100 t ha-1
300 t ha-1
100 t ha-1
Mineral
300 t ha-1
Mineral
300 t ha-1
Mineral
100 t ha-1
Testigo
Profundidad
1
06/08/98
(cm)
00-18
00-18
18-36
00-18
18-36
18-36
36-54
36-54
36-54
2.98a
1.98a
2.36a
2.34a
1.98a
2.02a
2.34a
1.82a
1.40a
1.71a
2
02/09/98
4.8ab
5.08a
4.6abc
3.3bcd
3.6bcd
3.8abc
2.9cd
3.1bcd
3.7bcd
1.99d
3
08/10/98
8.24a
6.81b
5.7bc
6.9ab
4.4cde
3.7cde
3.2de
4.2cde
3.16e
5.5cd
4
19/11/98
5.75a
5.09a
2.7bc
3.52b
1.8cd
0.72de
0.49de
0.51de
0.283e
0.91de
5
25/01/99
4.06a
2.6ab
1.8bc
1.1bc
0.83c
0.82bc
0.155c
1.9bc
0.83bc
0.97bc
6
13/02/99
5.10a
4.32a
2.84b
1.34c
2.1bc
1.10c
1.15c
1.7bc
1.49c
1.54c
7
22/03/99
16.2a
14.1ab
11.1bc
14.1ab
12.2bc
9.51c
10.2c
12.0bc
10.1c
10.5c
8
06/05/99
13.5a
12.2ab
10.6bc
10.1cd
9.8cde
7.48f
9.3cde
8.2ef
8.7def
8.3ef
* Medias con la misma letra en hilera, no difieren significativamente (Fisher LSD a p=0.05).
60
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Figura 2. Producción acumulada (A) y patrón de desarrollo radical (B) de nopal sometido a
diferentes dosis de abono y profundidades de aplicación.
Figure 2. Accumulated production (A) and root development pattern (B) of prickly
pear cactus under different manure doses and depth application.
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Número de brotes por planta
Esta variable mostró una relación directa con la variable producción de materia seca (r=0.95,
p=0.000, n=70), toda vez que uno de los criterios para cosechar era el tamaño de brote al considerar
largo por ancho. Por lo anterior, esta variable mostró resultados similares a la variable
anteriormente mencionada, con diferencias significativas en siete cortes. En términos generales, el
número de brotes mayor por planta se presentó en los tratamientos de 100 t ha-1, seguido del
tratamiento de 300 t ha-1 de estiércol (Cuadro 4).
Contenido mineral en cladodios
El contenido mineral de los nopalitos cosechados (Cuadro 5) mostró valores similares en el
nitrógeno, potasio, sodio y magnesio entre los tratamientos y el testigo. Con ello se demuestra la
existencia de las variaciones y lo complejo de las respuestas debido a las interacciones entre los
elementos en el suelo y durante la toma de los mismos por las raíces. De acuerdo con las tendencias
presentadas por los microelementos, estos mostraron una concentración mayor en los tratamientos
donde se realizaron aplicaciones de estiércol; sobre todo cuando éste se aplicó en la parte superior
de los contenedores, lo cual se correlacionó positivamente con las modificaciones presentadas en el
pH del suelo con la aplicación del abono (Figura 3).
Por otro lado, de los elementos considerados en ésta variable, destaca la concentración del fósforo
(Fig. 4) la cual, comparada con el testigo, con el fertilizante mineral y con reportes anteriores en la
misma especie (Nobel, 1998) mostró valores superiores en las plantas sometidas a los tratamientos
de estiércol, con valores similares en cuanto a las dosis de 100 y 300 t ha-1, cuyos valores promedio
fueron 0.56 y 0.59 %, respectivamente (Cuadro 5). Considerando la profundidad de aplicación del
estiércol, los valores de la concentración de fósforo fueron de mayor a menor, cuyo promedio en el
estrato de 0 a 18 cm fue de 0.69 %, seguido de 0.57 % en el estrato de 18 a 36 cm y 0.46 % en el
estrato más profundo (de 36 a 54 cm), en todos los casos con valores superiores a los obtenidos por
el tratamiento de fertilizante mineral y el testigo (Figura 4).
Fertilidad del suelo
El análisis mineral del suelo al final del experimento (Cuadro 6) mostró la capacidad de
abastecimiento producto de las aplicaciones de estiércol para años subsecuentes, tal como lo
menciona Pratt (1982) al discutir el valor del estiércol como fertilizante. Los contenidos de nitrato y
potasio en las áreas donde se aplicó estiércol son superiores al sitio testigo, sobresaliendo el caso
del potasio donde, aún cuando en el tratamiento mineral y el estiércol en 100 t eran equivalentes, al
final presentó un contenido mayor de potasio residual en la aplicación mineral atribuyéndose a la
solubilidad del mismo y un posible efecto de lixiviación como lo cita Pratt (1982) para el caso del
estiércol, al pasar a formar parte de los efectos de salinidad.
62
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Cuadro 4. Valores promedio de producción de materia seca y número de brotes por planta de nopal sometido a diferentes dosis de abono y
profundidades de aplicación.
Table 4. Average values of dry matter production and number of cladodes per plant of prickly pear cactus under different manure doses and depth
application.
Producción de materia seca (kg ha-1)
(en siete cortes)
Tratamientos
-1
100 t ha 00-18
300 t ha-1 00-18
100 t ha-1 18-36
Mineral 00-18
300 t ha-1 18-36
Mineral 18-36
300 t ha-1 36-54
Mineral 36-54
100 t ha-1 36-54
Testigo
1
432ab
453a
399ab
225c
318abc
335abc
269bc
278bc
328abc
178c
2
731a
605ab
506ab
617ab
393cde
332cde
290de
374cde
271e
493bcd
3
581a
512a
277bc
361b
184cd
75de
51de
50de
29e
87de
4
416a
277ab
190bc
112bc
85c
81bc
16c
192bc
86bc
99bc
5
512a
432a
289b
139c
208bc
106c
114c
119bc
152c
154c
6
1625a
1418ab
1116bc
1418ab
1236bc
951c
1029c
1214bc
1018c
1065c
Número de brotes por planta
(en siete cortes)
7
1358a
1213ab
1064bc
1014cd
980cde
750f
938ce
824ef
876df
826ef
1
3.44a
3.00ab
2.63bc
2.3bcd
2.50bc
2.56bc
1.94cd
2.3bcd
2.25cd
1.75d
2
4.31ab
4.50a
3.25bc
2.81cd
2.50cd
2.31cd
1.75d
2.43cd
2.06d
2.62cd
3
2.75a
2.38ab
1.50c
1.69bc
1.25cd
0.50de
0.31e
0.38e
0.31e
0.62de
4
5
1.666 a 2.0 a
1.16 ab 1.6a
1.00ac 1.0b
0.58bcd 0.83bc
0.25d 0.91bc
0.50bcd 0.58c
0.25d 0.58c
0.091bcd0.83bc
0.41cd 0.66bc
0.50bcd 0.75bc
* Medias con la misma letra en hilera, no difieren significativamente (Fisher LSD a p=0.05).
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63
6
8.83 a
8.83a
8.08a
6.08bc
7.5ab
5.0c
7.50ab
5.50c
6.08bc
6.00bc
7
9.41 a
7.83a
6.83a
6.75a
7.16a
6.91a
5.58a
7.41a
4.41a
5.66a
Cuadro 5. Valores promedio del contenido mineral de “nopalitos” cosechados de plantas de nopal
sometidas a diferentes dosis de abono y profundidades de aplicación.
Table 5. Average values of mineral content of “nopalitos” of prickly pear cactus
under different manure doses and depth application.
Minerales
Mineral
100 t ha-1
300 t ha-1
Testigo
Nobel (1988)
Nitrógeno (%)
2.30
2.45
2.570
2.24
2.61
Fósforo (%)
0.30
0.56
0.59
0.38
0.33
Potasio (%)
6.24
6.58
5.97
6.02
1.18
Calcio (%)
5.38
5.04
3.69
4.82
6.33
Magnesio (%)
1.07
1.37
1.39
1.38
1.43
Sodio (%)
0.13
0.12
0.13
0.12
31 ppm
Manganeso (ppm)
33.13
39.66
33.53
29.30
54
Cobre (ppm)
17.00
18.90
18.30
14.700
15
Zinc (ppm)
29.30
44.80
39.10
32.00
52
Fierro (ppm)
172.60
179.70
130.60
139.70
88
8.8
8.6
0-18
18-36
36-54
Testigo
Valores de pH
8.4
8.2
8.0
7.8
7.6
Mineral
100 t ha-1
300 t ha-1
Testigo
Tratamientos
Figura 3. Valores de pH del suelo al final del experimento en cada uno de los tratamientos
formados por la aplicación de estiércol y la profundidad de aplicación.
Figure 3. Soil pH values at the end of the experiment with prickly pear cactus
under different manure doses and depth application.
64
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0.8
0-18
18-36
36-54
Testigo
0.7
Contenido de fósforo (%)
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
Mineral
100 t ha-1
300 t ha-1
Testigo
Tratamientos
Figura 4. Contenido de fósforo en “nopalitos” de plantas de nopal sometidas a diferentes dosis de
abono y profundidades de aplicación.
Figure 4. Phosphorus content in “nopalitos” of prickly pear cactus under
different manure doses and depth application.
Conclusiones
El patrón de desarrollo radical del cultivo de nopal de acuerdo a su abundancia radical se ubica en
un 96 % en la profundidad de 0 a 18 cm y un 3% en el estrato de 18 a 36 cm. Sin embargo, acorde
con la longitud de raíces, la mayor actividad se presentó en la capa más profunda. La influencia del
desarrollo radical con respecto al rendimiento se presentó inversamente proporcional al término de
un año y medio.
El rendimiento de nopalitos, la producción de materia seca y el número de brotes fueron mayores en
las plantas sometidas al tratamiento de 100 t ha-1 de estiércol aplicado en el estrato superior (de 0 a
18 cm). El contenido mineral de los cladodios (“nopalitos”) mostró valores similares entre
tratamientos y el testigo; sin embargo, la concentración de fósforo fue mayor en las plantas
sometidas a los tratamientos de estiércol en el estrato de 0 a 18 cm. Asimismo, la concentración de
microelementos fue mayor en los tratamientos de estiércol, en la parte superior de los contenedores
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65
(de 0 a 18 cm). Se determinó que las aplicaciones de estiércol incrementaron el contenido mineral y
de materia orgánica del suelo al final del experimento.
Cuadro 6. Concentración de minerales en el suelo al final del experimento de nopal sometido a
diferentes dosis de abono y profundidades de aplicación.
Table 6. Mineral concentration in soil at the end of the experiment with prickly pear cactus under
different manure doses and depth application.
Tratamientos
Mineral
100 t estiércol
300 t estiércol
Testigo
Contenido inicial
Profundidad
(cm)
Nitrógeno NO3
ppm
Fósforo
ppm
00-18
18-36
36-54
00-18
18-36
36-54
00-18
18-36
36-54
00-18
18-36
36-54
---
36
21
20
124
47
65
18
114
45
4
11
13
20
22
22
20
40
40
36
134
196
192
18
20
20
16
Potasio Materia orgánica
ppm
(%)
1077
855
1356
683
654
657
1697
837
1467
336
249
230
298
1.62
1.58
1.58
2.52
2.71
3.32
4.44
7.54
7.80
0.97
1.31
1.00
1.61
Agradecimientos
El presente proyecto se desarrolló con el apoyo de la Universidad Autónoma de Nuevo León,
Facultad de Agronomía y Zootecnia de la Universidad Juárez del Estado de Durango, del Centro de
Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C. (proyectos ZA3 y 043C) y de la Universidad de
Sonora, campus Santa Ana.
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